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2024安徽省示范高中皖北协作区高三下学期3月联考试题化学含解析
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这是一份2024安徽省示范高中皖北协作区高三下学期3月联考试题化学含解析，文件包含化学试卷docx、化学答案pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共18页， 欢迎下载使用。
化 学
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C 12 O 16 F 19 Cl35.5 K39 Cu 64 Zn65 In 115
一、选择题：本题共14小题，每小题3 分，共42 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.化学与生活、生产息息相关，从化学视角认识世界，下列说法错误的是
A.黄山迎客松扎根于岩石缝，以惊人的韧性和刚强创造了奇迹，松木富含糖类
B.2023 年诺贝尔化学奖授予量子点研究，直径为2 ~20 nm硅量子点属于胶体
C. Nature在线发表了同济大学材料科学与工程学院精准合成的芳香型碳环 C₁₀和 C₁₄，两者互为同素异形体
D.新型陶瓷碳化硅不仅可用作耐高温结构材料，还可用作耐高温半导体材料
2.下列化学用语或图示表达正确的是
A.基态镁原子价层电子的电子云轮廓图：
B.空间填充模型既可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子
C. CH₃COOH 分子中，碳原子与氧原子之间形成的共价键类型为 sp³-pσ键
D.合成酚醛树脂的单体是和HCHO
3.下列有关实验设计正确且能达到相应实验目的的是（部分夹持装置省略）
A.利用装置甲制取SO₂并验证其具有还原性
B.利用装置乙检验NH₄Cl受热分解产生的两种气体
C.利用装置丙吸收尾气中的氨气
D.利用装置丁比较碳、硅元素的非金属性强弱
4.设 NΛ为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.100 mL pH=1的CF₃COOH溶液中含有H⁺的数目为0.01NΛ
B.标准状况下,11.2 L HF含有5 NΛ个质子
C.1ml苯中含有3NΛ个π键
D.1mlCH₃CO¹⁸OH与足量乙醇反应生成H218 O的数目为NΛ
5.下列离子方程式书写正确的是
A.将CO₂通入BaCl₂溶液中： CO₂+Ba²⁺+H₂O=BaCO₃↓+2H⁺
B.向 AgCl的悬浊液中继续滴加氨水：AgCl+2NH₃=[Ag（NH₃）₂]⁺+Cl⁻
C.将少量SO₂气体通入Ca（ClO）₂溶液中：Ca²⁺+ClO⁻+SO₂+H₂O=CaSO₄↓+2H⁺+Cl⁻
D.乙酰胺在盐酸中加热水解： CH_3 CONH_2+H_2 O[┤]CH_3 COOH+NH_3
6.下列实验根据现象能得出相应结论的是
7.某种电解质的组成如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，下列说法正确的是
A.第一电离能:Y>Z>X
B.沸点：Z的氢化物>Y的氢化物
C. W的含氧酸均为强酸
D.已知该化合物的五元环上的5个原子共平面，则环上Y 和Z的杂化方式相同
8.中国科学家首次用硼自由基催化有机物X→Y 的环化异构化反应，反应过程如图所示。下列说法错误的是
A.依据红外光谱可确定X、Y 中存在不同的官能团
B.除氢原子外，X、Y中其他原子均可能共平面
C. X 和Y 互为同分异构体
D. X、Y 均能发生加成反应和水解反应
9.科学家发明了一种新型可充电Zn-NO3-/C2H5OH电池，电池示意图如图所示，电极为金属锌和双功能催化材料，放电时，NO₃ 转化为 NH₃·H₂O 进行氨电合成等，为解决环境问题提供了一种新途径。
已知：电解质溶液1为弱碱性环境。
A.放电时，负极反应为Zn-2e⁻+2OH⁻=ZnO+H₂O
B.放电时,1m l NO₃转化为 NH₃·H₂O,转移的电子为8 ml
C.充电时，左侧电极的电势低于右侧电极
D.充电时，阳极溶液中 OH⁻浓度升高
10.雌黄（As₂S₃）和雄黄（As₄S₄）都是自然界中常见的砷化物，中国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。早期曾用作绘画颜料，因有抗病毒疗效也用来入药。砷元素有+2、+3 两种常见价态。一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.反应Ⅰ中Sn⁴⁺为氧化产物
B.反应Ⅰ中As₂S₃和Sn²⁺恰好完全反应时，其物质的量a之比为2:1
C.若反应Ⅱ中转移电子0.7 ml,则生成0.1mlSO₂
D.反应Ⅲ和Ⅳ均属于非氧化还原反应
11.一定条件下，K、CuCl₂和F₂反应生成KCl和化合物X，化合物 X 的晶胞结构如图所示（晶胞参数a≠c,α=β=γ=90°）, 其中灰球代表 Cu、黑球代表 K、白球代表F。若阿伏加德罗常数的值为 NA。下列说法错误的是
A.上述反应中 CuCl₂与F₂的物质的量之比为1：2
B.基态F原子核外电子有5 种空间运动状态
C. Cu原子填充在由 F原子构成的八面体空隙中
D.化合物X的密度ρ=2.18×1032a2cNΛg⋅cm-3
12. N₂H₄是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某Ru（Ⅱ）催化剂用[L-Ru-NH₃]+表示|能高效电催化氧化NH₃合成 N₂H₄,其反应机理如图所示（图中L为原子团）。下列说法错误的是
A.[L-Ru-NH₃]²⁺中Ru的化合价为+3
B.反应Ⅳ中有非极性键的断裂与形成
C.电催化氧化NH₃合成N₂H₄发生在电解池阳极区
D.N₂H₄ 与NH₃中 N 原子的 VSEPR 模型均为四面体形
13.一定条件下可合成乙烯：6H₂（g）+2CO₂（g）⇌CH₂=CH₂（g）+4H₂O（g） 已知温度对CO₂的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法正确的是
A.温度不变，若增大压强，ν正>ν逆,平衡常数增大
B.升高温度，平衡向逆反应方向移动，催化剂的催化效率降低
C.温度不变，若恒压下向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D.若投料比n（H₂）:n（CO₂）=3:1,，则图中 M点乙烯的体积分数为7.7%
14.25℃时,用HCl气体调节0.1ml⋅L⁻¹氨水的pH，体系中粒子浓度的对数（lgc）、反应物的物质的量之比nHClnNH3⋅H2O与溶液 pH的关系如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化，下列有关说法错误的是
A. P₁点溶液中:c（Cl⁻）>c（NH₃⋅H₂O）
B. P₂点溶液中：c（NH_4^+ ）=c（Cl^- ）
C.25 ℃时, NH₄Cl的水解平衡常数的数量级为10⁻⁹
D. nHClnNH3⋅H2O =0.5时, c（NH3⋅H2O）+c（NH4+ ）=2c（Cl-）
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15.（14分）氧钒（Ⅳ）碱式碳酸铵晶体{（NH₄）₅[（V0）₆（CO₃）₄（OH）₉]⋅10H₂O} 是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。
已知：①氧钒（Ⅳ）碱式碳酸铵晶体呈紫红色，难溶于水和乙醇。
②VO²⁺有较强还原性，易被氧化。
实验室以V₂O₅为原料制备该晶体的流程如图所示：
步骤i：向 V₂O₅中加入足量盐酸酸化的N₂H₄⋅2HCl 溶液，微沸数分钟，制得 VOCl₂。
步骤ii:在有CO₂保护气的环境中，将净化的VOCl₂溶液缓慢加入足量NH₄HCO₃溶液中，有气泡产生，析出紫红色晶体。
步骤：待反应结束后，在有CO₂保护气的环境中，将混合液静置一段时间，抽滤，所得晶体用饱和NH₄HCO₃溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次，得到粗产品。
请回答下列问题：
（1）步骤 i 中生成VOCl₂的同时还生成一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为 。
（2）步骤ii可在图1装置中进行：
仪器D 的名称为 。
②实验时先打开 K₁,，当 （填实验现象）时，再关闭 K₁,打开K₂。
③装置B 中试剂的作用为 。
（3）步骤Ⅲ在有CO₂保护气的环境中进行的原因为 。
（4）抽滤用图2 所示装置进行，与用普通漏斗过滤相比，抽滤的优点是 （填两条）。
（5）称取bg粗产品,用 KMnO₄溶液氧化，再除去多余的KMnO₄（方法略），滴入几滴铁氰化钾 K₃[Fe（CN）₆]溶液，最后用c ml⋅L⁻¹（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ 标准溶液滴定，滴定终点消耗标准溶液的体积为15.00 mL（已知钒的相对原子质量为M，滴定反应为 VO2++ Fe²⁺+2H⁺=V0²⁺+Fe³⁺+H₂O）。
①写出滴定终点指示剂变色的离子方程式： 。
②产品中钒的质量分数为 %（用含b、c、M的代数式表示）。
16.（15分）铟（In）是制造半导体、电光源等的重要原料，广泛用于航空航天、光电信息、太阳能电池等领域。从铜冶炼过程中产生的铟砷烟灰（主要含有ZnO、PbO、 Fe₂O₃、In₂O₃、 As₂O₃、In₂S₃、SiO₂）中提取铟的流程如图所示：
已知：①“氧化酸浸”后铟以In³+离子形式存在；硫元素转化为最高价含氧酸。
②“萃取”过程中萃取剂可用 H₂A₂表示，其在酸性溶液中可萃取三价金属离子。
③ln³⁺与Al³+相似，易水解。
请回答下列问题：
（1）滤渣的主要成分除SiO₂外还有 （填化学式）；“氧化酸浸”过程中， As₂O₃中的砷元素被氧化为最高价的含氧酸，写出此反应的离子方程式： 。
（2）“还原铁”操作的目的是 。
（3）萃取是化学实验中常用的分离方法，其操作过程为：检查分液漏斗是否漏液→加萃取剂和萃取液→振荡→ →静置→……
（4）“萃取”过程的离子方程式In³⁺+3H₂A₂=In（HA₂）₃+3H⁺, 实验证明，在有机相 H₂A₂体积分数为55%、温度为25°C时,水相的 pH 对 ln³⁺萃取率的影响如图所示。结果表明，pH>2.1时, In³+ 萃取率快速下降，其原因是 。
（5）已知“置换”过程中产生一种气体，则制备ag铟时，至少需要加入锌 g（用含a 的分数表示）；“置换”后所得浊液需要经过过滤、洗涤、干燥等操作得到粗铟，在洗涤操作中，检验粗铟已经洗涤干净的具体操作为 。
（6）锌是一种重要的金属，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿z轴的投影图如图所示，设Zn原子半径为 r₁nm,，晶胞边长为a cm，高为 h cm，则该晶体的空间利用率为 （列出计算式即可）。
17.（14分）2023 年杭州亚运会主火炬创新使用了绿色“零碳甲醇”作为燃料，这不仅在亚运史上是第一次，在全球大型体育赛事上也是首次实现了废碳的再生利用。“零碳甲醇”是符合“碳中和”属性的绿色能源。
请回答下列问题：
（1）工业上主要利用以下反应合成甲醇： CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）。 已知在一定条件下该反应的△H = -akJ⋅ml⁻¹,ΔS=-bJ⋅ml⁻¹⋅K⁻¹（a>0,b >0），假设该反应的焓变和熵变不随温度的改变而改变，请计算该反应能够发生的适宜温度T的取值范围 K（用含a、b的代数式表示）。
（2）目前有多种用于工业捕集CO₂的方法，主要分为吸收（物理吸收、化学吸收、生物吸收）、吸附、深冷分离和膜分离等，也有将不同捕集方法相结合的方法。一种模拟脱除工业尾气中CO₂的示意图如图所示：
某温度下，吸收塔中K₂CO₃溶液吸收一定量的CO₂后, cCO32-:cHCO3-=1:2,则该溶液的 pOH= （该温度下H₂CO₃的Kₐ₁=4.6×10⁻⁷,Kₙ₂=5.0×10⁻¹¹Kw=1×10-a，用含a的代数式表示）。
（3）CO₂合成甲醇的工艺主要分为两类，一类称为直接法：CO₂直接加H₂合成甲醇；一类称为间接法：CO₂和H₂通过逆水煤气反应，先合成CO后，CO和H₂再合成甲醇。
I.CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁=-48.9kJ⋅ml⁻
Ⅱ. CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g） ΔH₂= +41.1 kJ·ml⁻¹
Ⅲ .CO（g）+2H2 （g） ⇌3CH3OH（g） ΔH3=-90kJ⋅ml⁻¹
①若利用间接工艺法合成甲醇，反应的决速步为逆水煤气反应，下列示意图中能体现上述反应体系能量变化的是 （填字母）。
②室温下，二氧化碳与氢气合成甲醇的平衡常数K为 6.8×10⁻³, 寻找催化效率高、选择性高的催化剂是推动该反应投入实际生产的一个重要研究方向。在某催化剂下，反应Ⅲ的反应历程（图中的数据表示的仅为微粒的数目以及各个阶段微粒的相对总能量，﹡表示吸附在催化剂上）如图所示：
已知V中有一种吸附在催化剂表面的物质，V可表示为 。
工业生产中测定体系的压强具有实际意义。一定温度下，仅利用反应Ⅰ直接合成甲醇，将体积分数为的进料气（含杂质气体）,以 Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维为催化剂,控制压强为50 bar（1 bar=100 kPa）发生反应Ⅰ,进料气中杂质气体不反应，达到平衡时二氧化碳的转化率为90%，达到平衡时， p（H₂） = bar,反应Ⅰ的平衡常数Kₚ= b ar⁻²（Kₚ为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，用含 a的代数式表示）。
（4）甲醇便于运输，是一种具有前景的液体燃料，利用手持技术，通过测定甲醇、乙醇、正丙醇等三种物质在温度传感器尖头处蒸发时的温度变化曲线，根据曲线下降的幅度和速率的快慢，可以比较它们之间的分子间作用力的大小。请判断表示甲醇的曲线是 ,理由是 。
18.（15分）化合物（G）是我国具有完整自主知识产权的一种小分子药物，主要用于治疗炎症反应及自身免疫性疾病，其两种合成路线如图所示：
已知：
请回答下列问题：
（1）A 的化学名称为 ，B中含氧官能团的名称为 。
（2）D的结构简式为 。
（3）E 与新制Cu（OH）₂悬浊液发生反应的化学方程式为 。
（4）I→J涉及两步反应，其反应类型依次为 、 。
（5）M是H的同分异构体，满足下列条件的M有 种（不考虑立体异构）。
①能发生银镜反应，但不能发生水解反应 ②能与 FeCl₃溶液发生显色反应 ③1 ml M能与3 ml NaOH 反应
其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为2：2：2：1：1的结构简式为 （填一种）。
（6）参照上述路线，写出以苯甲醇、 为原料制备 的合成路线： （其他试剂任选）。选项
实验
现象
结论
A
向 FeI₂ 溶液中滴加少量酸性 KMnO₄ 溶液
酸性 KMnO₄溶液褪色
Fe²⁺具有还原性
B
在25℃和50℃时,分别测量0.1 ml·L⁻¹Na₂CO₃溶液的pH
升高温度，溶液的pH下降
pH 变化是KW的改变与水解平衡移动共同作用的结果
C
向盛有2 mL 0.1 ml·L⁻¹ AgNO₃溶液的试管中先滴加2滴0.1 ml·L⁻¹ NaCl溶液，再滴加2滴0.1 ml·L⁻¹ NaBr 溶液
先生成白色沉淀，后产生淡黄色沉淀
Ksp（AgBr）D
向久置的Na₂SO₃样品中加入足量
Ba（NO₃）₂溶液，再加入足量稀盐酸
出现白色沉淀，沉淀不溶解
Na₂SO₃样品完全变质
化 学
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C 12 O 16 F 19 Cl35.5 K39 Cu 64 Zn65 In 115
一、选择题：本题共14小题，每小题3 分，共42 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.化学与生活、生产息息相关，从化学视角认识世界，下列说法错误的是
A.黄山迎客松扎根于岩石缝，以惊人的韧性和刚强创造了奇迹，松木富含糖类
B.2023 年诺贝尔化学奖授予量子点研究，直径为2 ~20 nm硅量子点属于胶体
C. Nature在线发表了同济大学材料科学与工程学院精准合成的芳香型碳环 C₁₀和 C₁₄，两者互为同素异形体
D.新型陶瓷碳化硅不仅可用作耐高温结构材料，还可用作耐高温半导体材料
2.下列化学用语或图示表达正确的是
A.基态镁原子价层电子的电子云轮廓图：
B.空间填充模型既可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子
C. CH₃COOH 分子中，碳原子与氧原子之间形成的共价键类型为 sp³-pσ键
D.合成酚醛树脂的单体是和HCHO
3.下列有关实验设计正确且能达到相应实验目的的是（部分夹持装置省略）
A.利用装置甲制取SO₂并验证其具有还原性
B.利用装置乙检验NH₄Cl受热分解产生的两种气体
C.利用装置丙吸收尾气中的氨气
D.利用装置丁比较碳、硅元素的非金属性强弱
4.设 NΛ为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.100 mL pH=1的CF₃COOH溶液中含有H⁺的数目为0.01NΛ
B.标准状况下,11.2 L HF含有5 NΛ个质子
C.1ml苯中含有3NΛ个π键
D.1mlCH₃CO¹⁸OH与足量乙醇反应生成H218 O的数目为NΛ
5.下列离子方程式书写正确的是
A.将CO₂通入BaCl₂溶液中： CO₂+Ba²⁺+H₂O=BaCO₃↓+2H⁺
B.向 AgCl的悬浊液中继续滴加氨水：AgCl+2NH₃=[Ag（NH₃）₂]⁺+Cl⁻
C.将少量SO₂气体通入Ca（ClO）₂溶液中：Ca²⁺+ClO⁻+SO₂+H₂O=CaSO₄↓+2H⁺+Cl⁻
D.乙酰胺在盐酸中加热水解： CH_3 CONH_2+H_2 O[┤]CH_3 COOH+NH_3
6.下列实验根据现象能得出相应结论的是
7.某种电解质的组成如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，下列说法正确的是
A.第一电离能:Y>Z>X
B.沸点：Z的氢化物>Y的氢化物
C. W的含氧酸均为强酸
D.已知该化合物的五元环上的5个原子共平面，则环上Y 和Z的杂化方式相同
8.中国科学家首次用硼自由基催化有机物X→Y 的环化异构化反应，反应过程如图所示。下列说法错误的是
A.依据红外光谱可确定X、Y 中存在不同的官能团
B.除氢原子外，X、Y中其他原子均可能共平面
C. X 和Y 互为同分异构体
D. X、Y 均能发生加成反应和水解反应
9.科学家发明了一种新型可充电Zn-NO3-/C2H5OH电池，电池示意图如图所示，电极为金属锌和双功能催化材料，放电时，NO₃ 转化为 NH₃·H₂O 进行氨电合成等，为解决环境问题提供了一种新途径。
已知：电解质溶液1为弱碱性环境。
A.放电时，负极反应为Zn-2e⁻+2OH⁻=ZnO+H₂O
B.放电时,1m l NO₃转化为 NH₃·H₂O,转移的电子为8 ml
C.充电时，左侧电极的电势低于右侧电极
D.充电时，阳极溶液中 OH⁻浓度升高
10.雌黄（As₂S₃）和雄黄（As₄S₄）都是自然界中常见的砷化物，中国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。早期曾用作绘画颜料，因有抗病毒疗效也用来入药。砷元素有+2、+3 两种常见价态。一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.反应Ⅰ中Sn⁴⁺为氧化产物
B.反应Ⅰ中As₂S₃和Sn²⁺恰好完全反应时，其物质的量a之比为2:1
C.若反应Ⅱ中转移电子0.7 ml,则生成0.1mlSO₂
D.反应Ⅲ和Ⅳ均属于非氧化还原反应
11.一定条件下，K、CuCl₂和F₂反应生成KCl和化合物X，化合物 X 的晶胞结构如图所示（晶胞参数a≠c,α=β=γ=90°）, 其中灰球代表 Cu、黑球代表 K、白球代表F。若阿伏加德罗常数的值为 NA。下列说法错误的是
A.上述反应中 CuCl₂与F₂的物质的量之比为1：2
B.基态F原子核外电子有5 种空间运动状态
C. Cu原子填充在由 F原子构成的八面体空隙中
D.化合物X的密度ρ=2.18×1032a2cNΛg⋅cm-3
12. N₂H₄是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某Ru（Ⅱ）催化剂用[L-Ru-NH₃]+表示|能高效电催化氧化NH₃合成 N₂H₄,其反应机理如图所示（图中L为原子团）。下列说法错误的是
A.[L-Ru-NH₃]²⁺中Ru的化合价为+3
B.反应Ⅳ中有非极性键的断裂与形成
C.电催化氧化NH₃合成N₂H₄发生在电解池阳极区
D.N₂H₄ 与NH₃中 N 原子的 VSEPR 模型均为四面体形
13.一定条件下可合成乙烯：6H₂（g）+2CO₂（g）⇌CH₂=CH₂（g）+4H₂O（g） 已知温度对CO₂的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法正确的是
A.温度不变，若增大压强，ν正>ν逆,平衡常数增大
B.升高温度，平衡向逆反应方向移动，催化剂的催化效率降低
C.温度不变，若恒压下向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D.若投料比n（H₂）:n（CO₂）=3:1,，则图中 M点乙烯的体积分数为7.7%
14.25℃时,用HCl气体调节0.1ml⋅L⁻¹氨水的pH，体系中粒子浓度的对数（lgc）、反应物的物质的量之比nHClnNH3⋅H2O与溶液 pH的关系如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化，下列有关说法错误的是
A. P₁点溶液中:c（Cl⁻）>c（NH₃⋅H₂O）
B. P₂点溶液中：c（NH_4^+ ）=c（Cl^- ）
C.25 ℃时, NH₄Cl的水解平衡常数的数量级为10⁻⁹
D. nHClnNH3⋅H2O =0.5时, c（NH3⋅H2O）+c（NH4+ ）=2c（Cl-）
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15.（14分）氧钒（Ⅳ）碱式碳酸铵晶体{（NH₄）₅[（V0）₆（CO₃）₄（OH）₉]⋅10H₂O} 是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。
已知：①氧钒（Ⅳ）碱式碳酸铵晶体呈紫红色，难溶于水和乙醇。
②VO²⁺有较强还原性，易被氧化。
实验室以V₂O₅为原料制备该晶体的流程如图所示：
步骤i：向 V₂O₅中加入足量盐酸酸化的N₂H₄⋅2HCl 溶液，微沸数分钟，制得 VOCl₂。
步骤ii:在有CO₂保护气的环境中，将净化的VOCl₂溶液缓慢加入足量NH₄HCO₃溶液中，有气泡产生，析出紫红色晶体。
步骤：待反应结束后，在有CO₂保护气的环境中，将混合液静置一段时间，抽滤，所得晶体用饱和NH₄HCO₃溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次，得到粗产品。
请回答下列问题：
（1）步骤 i 中生成VOCl₂的同时还生成一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为 。
（2）步骤ii可在图1装置中进行：
仪器D 的名称为 。
②实验时先打开 K₁,，当 （填实验现象）时，再关闭 K₁,打开K₂。
③装置B 中试剂的作用为 。
（3）步骤Ⅲ在有CO₂保护气的环境中进行的原因为 。
（4）抽滤用图2 所示装置进行，与用普通漏斗过滤相比，抽滤的优点是 （填两条）。
（5）称取bg粗产品,用 KMnO₄溶液氧化，再除去多余的KMnO₄（方法略），滴入几滴铁氰化钾 K₃[Fe（CN）₆]溶液，最后用c ml⋅L⁻¹（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ 标准溶液滴定，滴定终点消耗标准溶液的体积为15.00 mL（已知钒的相对原子质量为M，滴定反应为 VO2++ Fe²⁺+2H⁺=V0²⁺+Fe³⁺+H₂O）。
①写出滴定终点指示剂变色的离子方程式： 。
②产品中钒的质量分数为 %（用含b、c、M的代数式表示）。
16.（15分）铟（In）是制造半导体、电光源等的重要原料，广泛用于航空航天、光电信息、太阳能电池等领域。从铜冶炼过程中产生的铟砷烟灰（主要含有ZnO、PbO、 Fe₂O₃、In₂O₃、 As₂O₃、In₂S₃、SiO₂）中提取铟的流程如图所示：
已知：①“氧化酸浸”后铟以In³+离子形式存在；硫元素转化为最高价含氧酸。
②“萃取”过程中萃取剂可用 H₂A₂表示，其在酸性溶液中可萃取三价金属离子。
③ln³⁺与Al³+相似，易水解。
请回答下列问题：
（1）滤渣的主要成分除SiO₂外还有 （填化学式）；“氧化酸浸”过程中， As₂O₃中的砷元素被氧化为最高价的含氧酸，写出此反应的离子方程式： 。
（2）“还原铁”操作的目的是 。
（3）萃取是化学实验中常用的分离方法，其操作过程为：检查分液漏斗是否漏液→加萃取剂和萃取液→振荡→ →静置→……
（4）“萃取”过程的离子方程式In³⁺+3H₂A₂=In（HA₂）₃+3H⁺, 实验证明，在有机相 H₂A₂体积分数为55%、温度为25°C时,水相的 pH 对 ln³⁺萃取率的影响如图所示。结果表明，pH>2.1时, In³+ 萃取率快速下降，其原因是 。
（5）已知“置换”过程中产生一种气体，则制备ag铟时，至少需要加入锌 g（用含a 的分数表示）；“置换”后所得浊液需要经过过滤、洗涤、干燥等操作得到粗铟，在洗涤操作中，检验粗铟已经洗涤干净的具体操作为 。
（6）锌是一种重要的金属，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿z轴的投影图如图所示，设Zn原子半径为 r₁nm,，晶胞边长为a cm，高为 h cm，则该晶体的空间利用率为 （列出计算式即可）。
17.（14分）2023 年杭州亚运会主火炬创新使用了绿色“零碳甲醇”作为燃料，这不仅在亚运史上是第一次，在全球大型体育赛事上也是首次实现了废碳的再生利用。“零碳甲醇”是符合“碳中和”属性的绿色能源。
请回答下列问题：
（1）工业上主要利用以下反应合成甲醇： CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）。 已知在一定条件下该反应的△H = -akJ⋅ml⁻¹,ΔS=-bJ⋅ml⁻¹⋅K⁻¹（a>0,b >0），假设该反应的焓变和熵变不随温度的改变而改变，请计算该反应能够发生的适宜温度T的取值范围 K（用含a、b的代数式表示）。
（2）目前有多种用于工业捕集CO₂的方法，主要分为吸收（物理吸收、化学吸收、生物吸收）、吸附、深冷分离和膜分离等，也有将不同捕集方法相结合的方法。一种模拟脱除工业尾气中CO₂的示意图如图所示：
某温度下，吸收塔中K₂CO₃溶液吸收一定量的CO₂后, cCO32-:cHCO3-=1:2,则该溶液的 pOH= （该温度下H₂CO₃的Kₐ₁=4.6×10⁻⁷,Kₙ₂=5.0×10⁻¹¹Kw=1×10-a，用含a的代数式表示）。
（3）CO₂合成甲醇的工艺主要分为两类，一类称为直接法：CO₂直接加H₂合成甲醇；一类称为间接法：CO₂和H₂通过逆水煤气反应，先合成CO后，CO和H₂再合成甲醇。
I.CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁=-48.9kJ⋅ml⁻
Ⅱ. CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g） ΔH₂= +41.1 kJ·ml⁻¹
Ⅲ .CO（g）+2H2 （g） ⇌3CH3OH（g） ΔH3=-90kJ⋅ml⁻¹
①若利用间接工艺法合成甲醇，反应的决速步为逆水煤气反应，下列示意图中能体现上述反应体系能量变化的是 （填字母）。
②室温下，二氧化碳与氢气合成甲醇的平衡常数K为 6.8×10⁻³, 寻找催化效率高、选择性高的催化剂是推动该反应投入实际生产的一个重要研究方向。在某催化剂下，反应Ⅲ的反应历程（图中的数据表示的仅为微粒的数目以及各个阶段微粒的相对总能量，﹡表示吸附在催化剂上）如图所示：
已知V中有一种吸附在催化剂表面的物质，V可表示为 。
工业生产中测定体系的压强具有实际意义。一定温度下，仅利用反应Ⅰ直接合成甲醇，将体积分数为的进料气（含杂质气体）,以 Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维为催化剂,控制压强为50 bar（1 bar=100 kPa）发生反应Ⅰ,进料气中杂质气体不反应，达到平衡时二氧化碳的转化率为90%，达到平衡时， p（H₂） = bar,反应Ⅰ的平衡常数Kₚ= b ar⁻²（Kₚ为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，用含 a的代数式表示）。
（4）甲醇便于运输，是一种具有前景的液体燃料，利用手持技术，通过测定甲醇、乙醇、正丙醇等三种物质在温度传感器尖头处蒸发时的温度变化曲线，根据曲线下降的幅度和速率的快慢，可以比较它们之间的分子间作用力的大小。请判断表示甲醇的曲线是 ,理由是 。
18.（15分）化合物（G）是我国具有完整自主知识产权的一种小分子药物，主要用于治疗炎症反应及自身免疫性疾病，其两种合成路线如图所示：
已知：
请回答下列问题：
（1）A 的化学名称为 ，B中含氧官能团的名称为 。
（2）D的结构简式为 。
（3）E 与新制Cu（OH）₂悬浊液发生反应的化学方程式为 。
（4）I→J涉及两步反应，其反应类型依次为 、 。
（5）M是H的同分异构体，满足下列条件的M有 种（不考虑立体异构）。
①能发生银镜反应，但不能发生水解反应 ②能与 FeCl₃溶液发生显色反应 ③1 ml M能与3 ml NaOH 反应
其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为2：2：2：1：1的结构简式为 （填一种）。
（6）参照上述路线，写出以苯甲醇、 为原料制备 的合成路线： （其他试剂任选）。选项
实验
现象
结论
A
向 FeI₂ 溶液中滴加少量酸性 KMnO₄ 溶液
酸性 KMnO₄溶液褪色
Fe²⁺具有还原性
B
在25℃和50℃时,分别测量0.1 ml·L⁻¹Na₂CO₃溶液的pH
升高温度，溶液的pH下降
pH 变化是KW的改变与水解平衡移动共同作用的结果
C
向盛有2 mL 0.1 ml·L⁻¹ AgNO₃溶液的试管中先滴加2滴0.1 ml·L⁻¹ NaCl溶液，再滴加2滴0.1 ml·L⁻¹ NaBr 溶液
先生成白色沉淀，后产生淡黄色沉淀
Ksp（AgBr）
向久置的Na₂SO₃样品中加入足量
Ba（NO₃）₂溶液，再加入足量稀盐酸
出现白色沉淀，沉淀不溶解
Na₂SO₃样品完全变质
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